高频碳硫分析仪：双元素同步检测的利器

高频碳硫分析仪：双元素同步检测的利器

高频碳硫分析仪是基于高频感应燃烧-红外吸收法的核心原理，通过样品燃烧转化、气体净化处理、红外检测分析三大关键步骤，实现对固体样品中碳（C）、硫（S）元素含量的快速、精准测定。其具体工作过程如下：  

1.样品制备与装样​  

首先，将待测样品（如钢铁、矿石、陶瓷等）研磨至合适粒度（通常≤80目，以保证燃烧充分），称取适量样品（一般0.1-1.0克）放入耐高温陶瓷坩埚中。为增强燃烧效果（尤其是针对难熔样品），需加入助熔剂（如纯铁、钨粒），以降低样品的熔点并促进氧化反应进行。  

2.高频感应燃烧：将固体转化为气体​  

将装有样品的坩埚放入高频感应燃烧炉的密封炉膛内。高频感应线圈通电后产生强大的交变磁场，使样品和助熔剂内部产生涡流效应，瞬间加热至1500℃以上的高温（远超碳、硫的氧化温度）。此时，向炉内通入高纯氧气（纯度≥99.5%），在富氧高温环境下，样品中的碳、硫分别发生剧烈氧化反应

3.气体净化：去除干扰杂质​  

从燃烧炉排出的混合气体（含CO₂、SO₂、O₂及少量杂质，如水蒸气、粉尘、酸性气体）需经过净化系统处理，以避免杂质干扰检测结果。净化步骤通常包括：  

除尘：通过过滤装置（如金属滤网、石英棉）去除气体中的粉尘颗粒（如样品燃烧产生的金属氧化物）；  

除水：利用高氯酸镁（或其他干燥剂）吸收气体中的水蒸气（H₂O），防止其对硫检测（如紫外荧光法）造成扰；  

除杂：通过特定试剂（如碱石棉）去除气体中的酸性杂质（如SO₃、HCl），确保进入检测池的气体仅含CO₂、SO₂和O₂。  

4.红外吸收检测：测量气体浓度​  

净化后的混合气体被导入红外检测池（核心检测部件），通过非色散红外（NDIR）技术测定CO₂和SO₂的浓度。其原理基于：  

CO₂和SO₂均为极性分子，具有特定的红外吸收光谱（CO₂吸收4.26μm波长的红外光，SO₂吸收7.4μm波长的红外光）；  

当红外光穿过检测池时，CO₂和SO₂会吸收对应波长的红外能量，导致光强衰减；  

检测器（如热释电传感器）测量光强衰减的程度

5.数据处理与结果输出​  

仪器内置的计算机系统将检测到的红外信号（光强衰减量）转换为对应的气体浓度，再通过预先校准的标准曲线（用已知碳、硫含量的标准样品建立），换算出样品中碳、硫的质量分数（%C、%S）。最终结果会通过屏幕显示、打印或传输至实验室管理系统（LIMS），完成整个分析流程。